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防爆航空插头!汽车连接器-电接触失效原因分析

时间:2024-01-19 浏览:

  

  (1)电接触压力不足。

  连接器通过插针和插孔之间的接触来导电。插孔是一种弹性元件,其质量对电气连接的可靠性非常重要。销钉插入千斤顶,千斤顶产生弹性变形,进而对销钉产生接触压力。接触压力的不稳定或降低会影响接触电阻的不稳定。在一定的振动和冲击应力的作用下,振动、冲击应力足够大,作用时间足够长,就会造成瞬断故障。插针插座长期受到作用力和反作用力,插座的弹性元件逐渐永久变形,出现应力疲劳松弛现象。 小,接触电阻增加。

  (2) 接触磨损。

  插拔磨损:汽车连接器在插拔时,在插针与插座之间一定的接触压力的作用下,由于相对运动而产生摩擦。在摩擦过程中,接触面的表面光洁度会被破坏,几何形状会发生变化。划痕、粘连、磨屑的产生、材料转移等,还伴随有发热。随着插拔次数的增加,插针座表面的镀层金属被磨损,露出贱金属,并在周围环境的作用下腐蚀,导致接触不良。接触副表面的磨损程度与接触压力的大小、接触摩擦部位的表面光洁度、接触副表面涂层的种类、硬度、质量、接触副导向件的圆角是否光滑,以及千斤顶接触部分的几何形状。插针插孔长期受作用力和反作用力,插孔弹性元件逐渐产生永久性变形,出现应力疲劳松弛现象,尤其在接触点及环境温度的作用下,插孔会出现蠕变现象,接触压力减小,接触电阻增大。

  微动磨损:微动磨损是在两个振动相对较小的表面上发生的磨损现象,振幅为1-100um,主要是由于温度循环和背景振动引起的热胀冷缩,汽车连接器。由于工作条件下同时存在振动和热冲击,因此经常发生微动。例如,电连接器以5°C/h波动,循环20次,插针(黄铜材质)的热膨胀系数为2x10-5/°C,插针长度为5mm,微 幅度可达5um。试验表明,微振动达到数百万次后,可能会严重影响电接触的可靠性。例如,汽车运行5小时,振动频率为1000Hz,相当于1800万次微振。

  1994年美国迈克尔·布莱恩特提出以下微动失效模型,并将失效分为七个阶段。

  (1) 清洁的微观突起的接触;

  (2)微振动运动使微小突起暴露在锈蚀作用下,形成锈膜;

  (3)微振的反向运动刮擦膜层,一部分落入“谷”,一部分压入接触部分;

  (4)一步微振再次使接触部位生锈;

  (5)微振动运动使微小突起发生塑性变形,破坏锈膜层,使碎片与突起的金属混合:

  (6)微观突起逐渐被锈蚀污染,接触电阻增大;

  (7)最后,锈屑填满“谷”,两个接触面之间形成至少20nm厚的绝缘层,连接完全失效。

  相比之下,在电子连接器的低压、小电流工作条件下,微动过程中接触面的绝缘对材料的危害更大,在大功率的电源电路中,绝缘物可能由于电冲击而被去除,对电路的影响。